Effect of nitrate and ammonium on the growth and protein concentration of Microcystis viridis Lemmermann (Cyanobacteria)



Document title: Effect of nitrate and ammonium on the growth and protein concentration of Microcystis viridis Lemmermann (Cyanobacteria)
Journal: Revista brasileira de botanica
Database: PERIÓDICA
System number: 000278969
ISSN: 0100-8404
Authors: 1
Institutions: 1Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciencias Biologicas, Belo Horizonte, Minas Gerais. Brasil
Year:
Season: Abr-Jun
Volumen: 27
Number: 2
Pages: 325-331
Country: Brasil
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental
English abstract Cyanobacteria are a very important group in aquatic systems, particularly in eutrophic waters. Therefore studies about their success in the environment are essential. Many hypotheses have tried to explain the dominance of Cyanobacteria, and several emphasized the importance of various nitrogen sources for the success of the group. In this study, we measured the effect of ammonium and nitrate on the growth and protein concentration of Microcystis viridis (Cyanobacteria). This species is well-known because bloom formation in eutrophic waters. The study was carried out, in experimental batch cultures, using the WC medium with different nitrogen sources: ammonium, nitrate, ammonium + nitrate (50% ammonium + 50% nitrate) and ammonium at different concentrations (to test for possible NH4+ toxicity). Protein, ammonium and nitrate concentrations were measured at end of each experiment, whereas samples for cell counts were taken daily. Results showed that Microcystis viridis grew faster with ammonium (µ = 0.393 day-1) than with nitrate (µ = 0.263 day-1) and ammonium + nitrate (µ = 0.325 day-1). This pattern is explained by the metabolism of ammonium that presents higher uptake and assimilation rates than nitrate. Maximum cell concentration, however, was higher in the ammonium + nitrate treatment, followed by nitrate treatment. Higher protein concentration were observed in the treatment with nitrate. In the ammonium toxicity test, no difference between the control and NH4+ at 50% was found. Thus, the ammonium concentrations used in these exp
Portuguese abstract As cianobactérias são um grupo muito importante em sistemas aquáticos, particularmente nos sistemas eutrofizados. Por isso, estudos sobre o sucesso desse grupo são essenciais. Muitas hipóteses têm tentado explicar a dominância de Cyanobacteria e várias enfatizam a importância de fontes nitrogenadas para o sucesso delas. Neste estudo, foi avaliado o efeito dos íons amônio e nitrato sobre o crescimento e a concentração protéica de Microcystis viridis (Cyanobacteria). Esta espécie é bem conhecida por apresentar florações em águas eutróficas. O estudo foi conduzido em culturas do tipo "batch", usando o meio WC com diferentes fontes nitrogenadas: amônio, nitrato, amônio + nitrato (50% amônio + 50% nitrato), e amônio em diferentes concentrações (para testar o possível efeito tóxico de NH4+). Amostras para contagem celular foram retiradas diariamente. As concentrações de proteína, amônio e nitrato foram medidas ao final dos experimentos. Os resultados mostraram que Microcystis viridis cresceu mais rápido com amônio (µ = 0,393 dia-1) comparado com nitrato (µ = 0,263 dia-1) e amônio + nitrato (µ = 0,325 dia-1). Isso é explicado pelo metabolismo do amônio, que apresenta taxas de absorção e de assimilação maiores que as encontradas para nitrato. A concentração celular máxima, entretanto, foi maior no tratamento amônio + nitrato, seguido pelo tratamento nitrato. A maior concentração de proteínas foi observada no tratamento nitrato. No teste de toxicidade, nenhuma diferença entre o controle e NH4+ a 50% foi encontrada. Logo, as concentrações de amônio utilizadas nos experimentos não foram tóxicas. Nossos resultados sugerem que Cyanobacteria é capaz de crescer com ambas fontes nitrogenadas, mesmo considerando que o amônio permite um crescimento mais rápido e o desenvolvimento de florações
Disciplines: Biología
Keyword: Algas,
Bacterias,
Biología acuática,
Ecología,
Cyanobacteria,
Eutroficación,
Nitratos,
Amonio,
Crecimiento,
Concentración de proteína
Keyword: Biology,
Algae,
Aquatic biology,
Bacteria,
Ecology,
Cyanobacteria,
Eutrophication,
Nitrates,
Ammonium,
Growth,
Protein concentration
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